Il dogma centrale di biologia molecolare

Il Biophysicist il dr. Doping racconta su trascrizione del nucleotides nell'amminoacido retroviruses e la malattia di Kuru. Com'è il trasferimento delle informazioni in una cella da acidi nucleici a proteine? È là contraddizioni del dogma centrale di biologia molecolare, formulata da Francis Crick? Perché prions sono capaci a senza la partecipazione di DNA e RNA per provocare la malattia?

Nei primi anni dopo che la scoperta dell'elica doppia, quando c'è una nuova scienza - la biologia molecolare, lo studio sulla natura molecolare di vita - un leader riconosciuto tra biologi molecolari Francis Crick fu ciòche insieme con James Watson scoprì l'elica doppia nel 1953. Alla fine degli anni 50, formulò le regole di come la vita macchina molecolare, che sono chiamati (gli diede il nome) del dogma centrale di biologia molecolare.

Prima di quel tempo, qualcosa che è stata conosciuta, ma ancora molto poco dettaglio, eccetto l'elica doppia. E l'elica doppia al momento fu ancora un'ipotesi, non è stata ancora generalmente riconosciuta, e il Premio Nobel non è stato ancora emesso - fu ricevuta da Watson e Spasmo muscolare nel 1962. E parliamo della fine degli anni 50, più precisamente - sull'anno 1958, quando lo Spasmo muscolare formulò il dogma centrale.

La vitamina B12 (l'iniezione di Cyanocobalamin) - è estremamente essenziale per sintesi di DNA.

Consiste in quello che la gabbia ha un flusso di informazioni direzionale da DNA, che è un testo sorgente genetico composto dei quattro caratteri: A, T, G e C. Questo testo è scritto come una successione di lettere, che sono chiamate nucleotides in DNA di elica doppio in uno di due giri. Questo testo è trascritto. Il processo è chiamato la trascrizione. RNA è sintetizzato, che è identico al testo, con la differenza che in RNA invece di T è l'U, ma sono molto simili, e il testo di RNA è una copia del testo di DNA corrispondente.

Questo RNA, che è chiamato RNA di messaggero o mRNA è tradotto usando il codice genetico a una successione di residui di amminoacido in proteine - la traduzione del DNA di acidi nucleici e RNA dal testo di quattro lettere 20 testo di amminoacidi dell'alfa. Gli amminoacidi canonici o gli amminoacidi naturali, - 20, e le lettere nel testo di acidi nucleici - 4, in modo che sia convertito da alfabeto di quattro lettere di utilizzazione di 20 alfe del codice genetico, dove ogni terzina di nucleotides responsabile qualsiasi amminoacido. Il totale può esser fatto di una combinazione di 64 lettere 4 da 3 lettere e 20 amminoacidi, quindi il codice doveva essere degenere, e mentre non fu ancora conosciuto, non ha perfino cominciato a decifrare quando lo Spasmo muscolare formulò il dogma centrale. Ma la fiducia che ci deve essere un codice è già stata ed era stata già mostrata essere una terzina che è tre lettere negli acidi nucleici responsabili un amminoacido. Queste tre lettere corrispondono all'amminoacido sono chiamati codons. Questi codons 64 e 20 amminoacidi codificano. Così, ogni amminoacido - quasi tutti - è responsabile di parecchi codons. Qualsiasi amminoacido che corrisponde al codon è solo uno, ma di solito più di uno.

Così, il dogma centrale - è postulato che in una cella di modo di vivere c'è un flusso di informazioni diretto: DNA - RNA - proteina. L'insenatura ha accentuato che il suo dogma centrale - non è positivo e un'affermazione negativa, e il contenuto principale del dogma centrale è che non c'è flusso di informazioni inverso, la proteina non può cambiare le informazioni genetiche.

Questo è il significato fondamentale del dogma centrale: la proteina non è capace di cambiare le informazioni in RNA o DNA, il flusso è in una direzione.

Molti anni più tardi, dopo che fu formulato, - più di 10 anni - aprì un nuovo enzima che non fu conosciuto al momento di formulazione del dogma centrale - il rovescio cosiddetto transcriptase. Dunque, il processo di trascrizione - una sintesi di RNA a DNA, è stato incluso nel dogma centrale. E il processo di traduzione - la sintesi di proteina da istruzioni di RNA. E il processo di replica: il DNA può esser sintetizzato su un DNA, RNA può esser sintetizzato sul DNA e la proteina è RNA sintetizzato secondo le istruzioni.

Comunque, l'enzima che sintetizza RNA a DNA è stato aperto. È stato scoperto in quei virus in cui RNA è le informazioni genetiche, le informazioni genetiche codificate in questi virus non in DNA e RNA. Tali virus sono chiamati retroviruses, e, a proposito, è adesso uno dei virus più famosi - il virus d'immunodeficienza umano, il HIV, responsabile di AIDS, di AIDS, - appartengono alla categoria di retroviruses. Le informazioni genetiche è registrato nella forma di molecole di RNA, piuttosto che il DNA.

Questo virus, come tutto retroviruses, porta nella sua capsula virale, dov'è nascosto RNA genetico l'enzima speciale chiamato il rovescio transcriptase, che è il primo che fa quando quel RNA entra nella cella, - sintetizza il DNA di RNA virale che allora serve come di solito il DNA, il materiale genetico per sviluppo ulteriore del virus dentro la cella.

Questa scoperta ha provocato un gran shock tra biologi molecolari, perché fino a quel momento si è ritenuto che, secondo il dogma centrale, questo non può essere. Ma lo Spasmo muscolare disse (scrisse un articolo speciale nel 1970) che non ha mai detto che questo non può essere. Solo si dice che questo non può mai essere il flusso di informazioni dagli acidi nucleici di proteina e gli acidi nucleici in tutti i processi possibili: la sintesi di DNA può essere il DNA, il DNA DI RNA, RNA del DNA e RNA DI RNA. In modo che il dogma centrale passasse quella prova - lo Spasmo muscolare ha spiegato la situazione - e è rimasto la pietra angolare di biologia molecolare.

Ma c'è un fenomeno in biologia e medicina, che è molto molto tempo, veramente ancora la grande confusione di cause nelle menti di biologi molecolari. Questo fenomeno è chiamato prions. Ci sono malattie, molto rare, non sono causati da virus (dei batteri della domanda), in quello che, siccome sappiamo, le informazioni genetiche incorporate nella forma di RNA o DNA, nella forma di acidi nucleici. Queste malattie appartengono a una malattia misteriosa Kuru, che soffrono dei papua della Nuova Guinea. Come dichiarato, questo è a causa di cannibalismo e rituale, quando mangiano il cervello dei loro parenti morti. Siccome si è presentato, in questo processo c'è un trasferimento di un'origine infettiva. E siccome si è presentato, questo è l'inizio di una proteina infettiva, non c'è acido nucleico.

Questo non contraddice il dogma centrale, ma è un problema importante per il dogma centrale. Perché come è possibile che la proteina è capace di fare il lavoro senza un acido nucleico? Si ha constatato che in effetti, l'acido nucleico è presente nel senso che si vuole che un gene dentro il genoma è stato questo produce la proteina normale. Ma quando entra in contatto con il paziente la proteina in modo conveniente piegata nella struttura spaziale, allora la proteina in modo conveniente piegata induce la composizione di proteina normale anormale che è prodotta nel corpo e così induce una catena di proteine misfolded.

Questo è una situazione molto speciale. La proteina di qualsiasi acido nucleico che non trasferisce le sue informazioni. Ma induce la proteina misfolding il processo che conduce alla gente di produzione di malattia cerebrale per morire. Questo è molto molto tempo, estremamente interessante per fare scoperte, per cui i due uomini hanno ricevuto il Premio Nobel: Gaydushek ricevè il Premio Nobel, quando mostrò che la malattia proprio si diffonde da cannibalismo, e Stanley B. Prusiner vinse il Premio Nobel, quando mostrò che è infatti una proteina che questa malattia è provocata da prions. Questo è una cosa speciale che, in generale, non contraddice il dogma centrale, ma è estremamente interessante come un modo molto insolito di spargere la malattia.